有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的計(jì)算

1、有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的計(jì)算總結(jié)有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的計(jì)算是高中生物學(xué)的重點(diǎn)同時(shí)又是難點(diǎn)，總結(jié)題型如下：一、 有關(guān)堿基互補(bǔ)配對(duì)的計(jì)算。解題方法：主要把握住AT，CG；ACTG。這種題型的做題步驟：先畫圖（橫著畫出DNA的兩條鏈）再標(biāo)堿基（若題目中告訴有哪兩個(gè)堿基之和，就把這兩個(gè)堿基標(biāo)在一起；若沒告訴哪兩個(gè)堿基之和就可以隨便標(biāo)）分析題目類型（所求結(jié)果是求堿基個(gè)數(shù)還是求堿基所占的比例）分析計(jì)算（主要把握住某個(gè)堿基或某兩個(gè)堿基之和占DNA一條鏈的比例是占兩條鏈比例的二倍）DNA的一條單鏈中AG/TC=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是（ ）A 0.4 、1 B 2.5 、1 C

2、 0.4 、0.4 D 0.6 、1【解析】先畫圖并標(biāo)出堿基和比例設(shè)其中一條鏈上AG4a,TC10a,則另一條鏈上TC4a,AG10a。在其互補(bǔ)鏈AG/TC10a/4a2.5；在整個(gè)DNA分子中AG/TC（4a10a）/（10a4a）1?！敬鸢浮緽 某DNA分子中GC之和占全部堿基的35.8%,一條鏈的T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,則它的互補(bǔ)鏈中,T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的比例是( )A 32.9%、 17.1% B 31.3%、 18.7% C 18.7%、 31.3% D 17.2%、32.9% 【解析】先畫圖并標(biāo)出堿基和比例由于某DNA分子中GC之和占全部堿基的35.

3、8%,所以每條鏈上GC占每一條鏈的比例都是35.8%，先求出上邊那條鏈中堿基A占上邊那條鏈的比例為135.8%32.9%31.3%。所以下邊那條鏈上T占下邊那條鏈的比例為31.3%；C所占下邊那條鏈的比例是35.8%17.1%18.7%?！敬鸢浮緽 1假定某大腸桿菌含14N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a,若將其長(zhǎng)期培養(yǎng)在含15N的培養(yǎng)基中，便得到含15N的DNA，相對(duì)分子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將含15N的DNA大腸桿菌再培養(yǎng)再含14N的培養(yǎng)基中，那么，子二代DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均為 ( ) A .(a+b)/2 B.(3a+b)/4 C.(2a+3b)/2 D.(a+3b)/42某雙鏈DNA分子共有含氮堿

4、基1400個(gè)，其中一條鏈的堿基中（AT）/（CG）2/5，問該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（ ） A.300 B.400 C.600 D.8403假設(shè)將含有一對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞的DNA復(fù)制用15N標(biāo)記，并供給14N的原料，該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精子中，含15N標(biāo)記的DNA的精子所占比例為（ ） A.0 B.25 C.50 D.1004分析一個(gè)DNA分子中，發(fā)現(xiàn)30的脫氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知該分子一條鏈上鳥嘌呤含量的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的（ ）A.20 B. 30 C.40 D.705一個(gè)DNA分子中的堿基AT為70，其轉(zhuǎn)錄的信使RNA上的U為25

5、，則信使RNA上的堿基A為（ ） A.10 B.25 C.45% D.以上三者都錯(cuò)6某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中尿嘧啶占28,腺嘌呤占18,則這個(gè)DNA片段中胸腺嘧啶和鳥嘌呤分別占多少？7某生物的某種核酸的堿基比率為A:G:U:T:C=24:23:0:37:16則這種核酸可能是（ ） A、雙鏈DNA分子 B、單鏈DNA C、雙鏈RNA D、單鏈RNA8某DNA分子中，G和C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的（ ）A、32.9%和17.1% B、31.3%和18.7% C、18.7%和31.

6、3% D、17.1%和32.9%二、有關(guān)DNA分子復(fù)制的題目1已知DNA分子復(fù)制的次數(shù)，求需要多少個(gè)游離態(tài)的脫氧核苷酸。這種題型應(yīng)先求出原來DNA分子中的某種脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)，然后再根據(jù)公式（2n1）X復(fù)制需要的某種游離態(tài)的脫氧核苷酸的數(shù)目進(jìn)行計(jì)算。n代表復(fù)制的次數(shù)，X代表所求原來DNA分子中的某中脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)。1.已知某DNA分子含有1000個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上A：G：T：C1：2：3：4。該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，共需要鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)是（ ）A600個(gè) B900個(gè) C1200個(gè) D1800個(gè)【解析】先求原DNA分子中G的個(gè)數(shù)，G600個(gè)，然后再根據(jù)公式（2n1）X復(fù)制需要的某

7、種游離態(tài)的脫氧核苷酸的數(shù)目進(jìn)行計(jì)算?！敬鸢浮緿2 已知DNA分子復(fù)制需要的某種游離態(tài)的脫氧核苷酸的數(shù)目，求DNA分子復(fù)制的次數(shù)。這種題型也應(yīng)先求出原來DNA分子中的某種脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)，然后再根據(jù)公式（2n1）X復(fù)制需要的某種游離態(tài)的脫氧核苷酸的數(shù)目。n代表復(fù)制的次數(shù)；X代表所求原來DNA分子中的某種脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)。如：某DNA分子含有胸腺嘧啶200個(gè)，該DNA分子復(fù)制數(shù)次后，消耗了周圍環(huán)境中3000個(gè)含腺嘌呤的脫氧核苷酸，則該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了多少次（ ）A 3次 B 4次 C 5次 D 6次【解析】先求該DNA分子中A,AT200，然后再根據(jù)公式（2n1）X復(fù)制需要的某種游離態(tài)的脫氧核

8、苷酸的數(shù)目。（2n1）×2003000，n4.【答案】B3.注意復(fù)制n次和完成第n次復(fù)制的區(qū)別。如：具有A個(gè)堿基對(duì)的一個(gè)DNA分子片段，含有m個(gè)腺嘌呤，該片段完成第n次復(fù)制，需要多少個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸（ ）A 2n(A-m) B 2n-1(A-m) C 2n-1(A/2-m) D 2n(A/2-m)【解析】要注意復(fù)制n次和第n次復(fù)制的區(qū)別，復(fù)制n次是指復(fù)制了n次，完成第n次復(fù)制是指復(fù)制了n1次。第n次復(fù)制，需要含該堿基的脫氧核苷酸為X·2n-1。本題先求CG(2A2m)/2Am. 然后再根據(jù)公式（2n1）X復(fù)制需要的某種游離態(tài)的脫氧核苷酸的數(shù)目?！敬鸢浮緽三、求DNA

9、分子中的氫鍵個(gè)數(shù)和游離的磷酸基的個(gè)數(shù)。這種題目只要求出DNA分子中含有A、T、C、G的數(shù)目，把握住A和T之間是兩個(gè)氫鍵，C和G之間是三個(gè)氫鍵，利用公式氫鍵數(shù)目=A（T）的數(shù)目×2C（G）的數(shù)目×3，而游離的磷酸基的個(gè)數(shù)每一條鏈都只有一個(gè)，并且還要把握住其位置，由于DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，所以兩個(gè)游離的磷酸基的位置也正好相反，畫圖的時(shí)候要注意這一點(diǎn)。1.某DNA分子有400個(gè)堿基對(duì)，其中胸腺嘧啶120個(gè)，那么該DNA分子中含有的氫鍵和游離的磷酸基的個(gè)數(shù)分別是 （ ）A 400個(gè)，2個(gè) B 400個(gè)，4個(gè) C 920個(gè)，800個(gè) D 1080個(gè)，2個(gè)【解析】DNA分子有80

10、0個(gè)堿基，由于TA120,所以CG280，A和T之間有2個(gè)氫鍵，C和G之間有3個(gè)氫鍵，所以該DNA分子中含有的氫鍵為120×2280×31080，雙鏈DNA分子兩條鏈反向平行，每一條鏈都有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)?！敬鸢浮緿四、有關(guān)DNA分子復(fù)制時(shí)標(biāo)記元素的問題例1：DNA分子復(fù)制時(shí)，假設(shè)用32P作標(biāo)記，31P作原料，復(fù)制了n次問：兩條鏈都是32P的DNA：一條鏈?zhǔn)?2P，另一條鏈?zhǔn)?1P的DNA：兩條鏈都是31P的DNA 含有32P的DNA：含有31P的DNA 含有32P的單鏈：含有31P的單鏈 【解析】不論復(fù)制多少次，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，含有原來標(biāo)記的32P單鏈就兩條

11、，復(fù)制n次形成DNA的個(gè)數(shù)為2n個(gè)，復(fù)制n次形成DNA單鏈總數(shù)為2n1個(gè)。所以復(fù)制n次后兩條鏈都是32P的DNA為0個(gè)，一條鏈?zhǔn)?2P，另一條鏈?zhǔn)?1P的DNA為2個(gè)，兩條鏈都是31P的DNA為2n2個(gè)?！敬鸢浮?0：2：2n2 2:2n 2:（2n+12）15.含有32P或31P的磷酸，兩者化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，都可參與DNA分子的組成，但32P比31P質(zhì)量大?，F(xiàn)將某哺乳動(dòng)物的細(xì)胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細(xì)胞。然后將G0代細(xì)胞移至含有32P磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細(xì)胞分裂后，分別得到G1、G2代細(xì)胞。再從G0、G1、G2代細(xì)胞中提取出DNA，經(jīng)密度梯度離心

12、后得到結(jié)果如下圖。由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同。若、分別表示輕、中、重三種DNA分子的位置，如右圖所示。請(qǐng)回答：(1)G0、G1、G2三代DNA離心后的試管分別是圖中的：G0；G1；G2。(2)G2代在、三條帶中DNA數(shù)的比例是。(3)圖中、兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：條帶，條帶。(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA的復(fù)制方式是。DNA的自我復(fù)制能使生物的保持相對(duì)穩(wěn)定?！窘馕觥?本題考查學(xué)生對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)、DNA分子半保留復(fù)制和DNA復(fù)制與細(xì)菌繁殖關(guān)系等知識(shí)的掌握，同時(shí)也聯(lián)系到了同位素方面的有關(guān)物理和化學(xué)方面的知識(shí)。32P是31P的同位素，分子量要比31P大，所以32

13、P-DNA分子在質(zhì)量上比31PDNA分子要重。而一條鏈為32P和另一條鏈為31P的DNA分子在質(zhì)量上介于兩者之間。如果把這3種DNA的氯化銫溶液置于離心管中進(jìn)行高速離心，利用高加速度,能把這3種DNA分子彼比分開。32P-DNA分子最重，在試管的最下部；31P-DNA分子最輕，在試管的最上部；一條鏈含31P，另一條鏈含32P的DNA分子質(zhì)量居中，位于試管的中間，GO代細(xì)胞是在31P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)了若干代后得到的細(xì)胞，其中的DNA分子上均有31P，經(jīng)密度梯度離心后應(yīng)在試管的最上部。GO代細(xì)胞在含32P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)一代，得到的G1細(xì)胞，由于復(fù)制是半保留復(fù)制，其中的DNA分子中一條鏈上含31P，另一條鏈